防水专项方案
1、工程概况
****车站位于扬名路与芦中路交叉口扬名路下。车站主体结构为地下二层岛式站台,箱形框架结构。现状的扬名工业大道宽18m规划宽30m;规划芦中路宽31m,目前正在施工。车站周边建筑物较多。扬名路路面标高为4.42m,道路下管线密布。
****车站位于扬名路与芦中路交叉口扬名路下,起点里程为:右CK19+727.469,终点里程为:右CK19+994.169,有效站台中心里程为:右CK19+920.269。车站总长度为266.7m,标准段基坑宽度为18.7m,有效站台中心处基坑深度为16.11m,盾构端头井最深处为17.95m。
车站标准段为现浇钢筋混凝土地下两层单柱双跨或双柱三跨箱型框架结构,由顶板、底板、侧墙、梁、柱等构件组成。顶板厚80cm,中板厚40cm,底板厚90cm,侧墙厚70~80cm,结构顶、底板沿车站纵向采用纵梁体系,沿车站横向设有一排或两排中柱,将顶板横向分成两跨、三跨连续结构。一般段中柱采用460×460格构柱,中立柱下采用Φ900的钻孔桩,桩长从底板垫层算起,桩长27m。主体结构(包括站台板、楼梯)均为现浇钢筋混凝土结构,结构型式为钢筋混凝土箱型框架结构。
2、编制依据和原则 2.1、编制依据
(1)《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001); (2)《地铁设计规范》(GB50157-2003); (3)《铁路隧道设计规范》(TB10003-2005);
(4)《地下防水工程质量验收规范》(GB50208-2002); (5)《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999);
2.2、设计原则
(1)地下结构防水应遵循“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则进行设计。
(2)防水设计应根据不同的结构型式、水文地质条件、施工方法、施工环境、气候条件、使用要求等因素,采取相适应的防水措施。
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(3)确立钢筋混凝土结构自防水体系,即以结构自防水为根本,以施工缝(包括后浇带)、变形缝(包括诱导缝)、穿墙管、桩头等细部构造的防水为重点,并在结构迎水面设置柔性防水层加强防水。
3、水文地质条件
区内地下水主要为赋存于第四系全新统及上更新统中的浅层含水层、浅层弱承压水层、深层承压水层。
①、第四系松散岩类孔隙潜水含水层组
潜水含水层主要由(1)2层填土(三合土、耕土)组成。该层土由粘性土组成,由于其颗粒级配不均匀,固结时间短,往往存在孔隙,成为地下水的赋存空间,其透水性不均匀,该层地下水主要以大气降水、灌溉回渗水及丰水期的地表水补给为主,排泄主要为侧向迳流。潜水位埋深约0.95~1.45m左右,相应标高2.84~3.01m左右。无锡地区降雨主要集中在6~9 月份,在此期间,地下水位一般最高,旱季在12月份至翌年3月份,在此期间地下水位一般最低,年水位变幅为0.8m。
②、松散岩类孔隙承压水 (a)、松散岩类浅层承压含水层
主要分布于(3)3层粉土夹粉质粘土及(4)层粉砂层中,其中(3)3层含水层土性以粉性土为主,夹少量粘性土,富水性中等,(4)层含水层土性以砂性土为主,富水性良好,上述两含水层之间无隔水层,连通性良好。该含水层层面埋深7.20~9.10m,厚度2.00~8.20m,稳定水位标高为1.30~1.32m。
该层地下水主要接受侧向迳流和河水补给,排泄主要以侧向迳流方式排出区外,地下水位受河水位及季节性降水控制。上下隔水层为(3)1层粘土、(3)2层粉质粘土夹粉土、(6)1-1层粉质粘土,因此具承压性。
(b)、松散岩类第Ⅰ承压含水岩组
此含水层位主要为上更新统上段滨海~河口相的(7)2层灰色粉土(粉砂)。受沉积环境的影响,该层层顶底板埋深、厚度变化较大,层面埋深32.00.00~35.00m,层厚2.50~6.60m,该含水层土性为粉性土,水量较大。稳定水位标高为0.32~0.40m。
(c)、松散岩类第Ⅱ承压含水岩组
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此含水层位主要为上更新统下段滨海~河口相的(8)2-1层灰色-灰黄色粉质粘土夹粉土。受沉积环境的影响,该层层顶底板埋深、厚度稳定,层面埋深43.50~45.00m,层厚0.95~6.30m,该含水层土性为粉性土,水量中等。
(d)、松散岩类第Ⅲ承压含水岩组
此含水层位主要为上更新统下段滨海~河口相的(8)6层灰色粉土(粉砂)。受沉积环境的影响,该层层顶底板埋深、厚度稳定,层面埋深60.00~63.40m,层厚1.55~4.95m,该含水层土性为粉性土,水量中等。
(3)地下水侵蚀性及其评价
根据详勘报告:地下水对混凝土结构具微腐蚀性;在长期浸水条件下,地下水土对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀,在干湿交替条件下,对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性;对钢结构具有弱腐蚀性。场地微承压水对砼具微腐蚀性,对钢结构有弱腐蚀性,对混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。
4、地下结构防水标准
(1)地下车站防水等级为一级,不允许渗水,结构表面无湿渍。 (2)通道等附属的隧道结构防水等级为二级,顶部不允许滴漏,其他不允许漏水,结构表面可有少量湿渍,总湿渍面积不应大于总防水面积的2/1000,任意100m2防水面积上的湿渍不超过3处,单个湿渍的最大面积不大于0.2m2。
(3)防水混凝土抗渗等级不小于P8。处于侵蚀性介质中防水混凝土的耐侵蚀系数,不小于0.8。防水混凝土结构厚度不小于250mm。
(4)混凝土结构自防水设计应根据所处的环境条件,选用相适宜的材料,以满足混凝土自身的抗渗性、耐久性的要求。
5、施工难点
防水施工需要多专业穿插、配合,在总体施工顺序以及工序间的流水作业方面要求土建施工队、防水分包施工队及主体结构施工队必须做好协调配合工作,以保证总体施工进度、质量及安全;本工程主体结构顶板跨度大,大量的施工缝及变形缝等地下工程防水薄弱环节应严格控制质量。
6、施工组织与协调
防水施工要在进度、计划、质量、安全、场地规划等方面由项目部统一组织
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和管理,在施工全过程中各专业做到合理穿插施工,通过平衡调度紧密地组织成一体。
7、施工方案 7.1、防水混凝土 7.1.1、一般规定
混凝土的抗渗等级≧S8,防水混凝土在满足抗渗等级要求的同时,还应满足抗裂、抗冻和抗侵蚀性等要求。不得使用过期或期受潮结块的水泥,并不得将不同品种或强度等级的水泥混合使用。
7.1.2、材料
防水混凝土使用的水泥应符合现行国家标准《硅酸水泥、普通硅酸盐水泥》(GB175)的普通硅酸盐水泥。在受侵性介质作用时,应按介质的性质选项用相应的水泥的品种。粗骨料应采用符合现行规定行业标准《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》(JGJ53)中各项技术指标要求的石子。细骨料应用符合现行行业标准《普通混凝土用砂质量标准及标准检验方法》(JGJ52)中各项技术指标要求的水洗砂。防水混凝土使用的外加剂应符合现行行业标准《混凝土泵送剂》(JC473)及《混凝土外加剂》(GB8076)中一等品技术的要求,冬季施工时,应符合现行行业标准《混凝土防冻剂》(JC475)中一等品技术要求防冻剂。使用的矿物掺和料,应符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB1596)及《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》GB18046的规定。
为确保防水砼质量达到结构自防水的目的,必须在以下几个方面采取有效措施。 1)防水砼自身性能的选择与确定 根据上述要求,结构自防水砼必须具备密实度高、收缩率小、强度高、可灌性好的多种性能,因普通防水砼工艺均通过选择附加剂的办法达到防水目的,根据以往工程经验,采用普通防水砼,由于掺加剂的稳定性易使结构体产生裂纹,难以达到防水效果,甚至影响到结构的受力。根据我局在地下工程、公路隧道防水施工所积累的经验,结合本工程特点,具体施工技术要求如下: (1)水泥
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使用品质较稳定的转窑425号以上普通硅酸盐水泥,砼碱量(Na2O)不超过0.6%,性能指标必须符合《普通硅酸盐水泥》(GB175-92)标准的规定。 (2)石子 采用质地坚硬、附着物少的优质石子,粒径级配0.5-2.5,石子最大粒径不宜大于40mm,含泥量不大于1%,泥块含量不大于0.5%,所含泥土不呈块状或包裹石子表面,吸水率不应大于1.5%,不使用砂岩骨料。 (3)砂子 采用符合现行《普通砼用砂质量标准及检验方法》的河砂(中砂),含泥量不大于3%,泥块含量不大于1%。 (4)水 拌制混凝土使用的水,采用不含有害物质的洁净水。PH值小于4的酸性水和PH值大于9的碱性水、硫酸盐含量(按SO42-计)超过水重量1%的水,以及海水均不得使用。 (5)粉煤灰 采用一级品质,稳定性好的磨细粉煤灰代替部分水泥用量,以提高砼的易性,掺量不大于水泥用量的20%。 (6)其它掺加剂掺量根据具体要求确定。 2)防水混凝土配合比 防水混凝土的配合比,应根据工程要求、选材要求、结构条件和施工方法,通过试验确定。其抗渗等级应比设计要求提高0.2MPa。每m3混凝土的水泥用量不小于320Kg(包括粉细料在内);砂率宜为35~40%,灰砂比应为1∶2~1∶2.5;水灰比不大于0.6;普通防水混凝土的坍落度不宜大于50mm,当掺外加剂或采用泵送混凝土按相应规定执行。防水混凝土配料必须按重量配合比准确称量,计量允许偏差为:水泥、水、外加剂、粉细料为±1%,砂、石为±2%。 3)防水混凝土的拌合与运输 按照招标要求,砼供应采用工厂拌合的商品砼,当结构自防水砼采用高性能砼时,砼的拌合必须选材固定,计量准确,拌合时间达到规定要求。搅拌时间不小于2min。掺加外加剂时,应根据外加剂的技术要求确定搅拌时间。 混凝土在运输过程中,要防止产生离析现象、坍落度损失,同时要防止
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